CN213112591U - 一种用于回收溶剂的连续真空精馏装置 - Google Patents

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解松源
谭瀚茗
高镇熙
殷杰
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Abstract

本实用新型公开了一种用于回收溶剂的连续真空精馏装置,连续真空精馏装置包括精馏塔、第一冷凝器、缓冲罐、气液分离器、真空泵和再沸器,精馏塔的气相输出口与第一冷凝器的输入口相连,液相输出口与再沸器的输入口相连,再沸器的气相输出口与精馏塔的输入口相连;第一冷凝器的液相输出口与缓冲罐的输入口相连,气相输出口通过真空泵与气液分离器的输入口相连,气液分离器的气相输出口与精馏塔的输入口相连;缓冲罐的气相输出口通过真空泵与气液分离器的输入口相连,液相输出口与精馏塔的输入口相连。本实用新型能够减少能耗的同时充分回收溶剂,减少溶剂的消耗,确保尾气中溶剂含量最低,降低安全风险。

Description

一种用于回收溶剂的连续真空精馏装置
技术领域
本实用新型属于化工技术领域,具体涉及一种用于回收溶剂的连续真空精馏装置。
背景技术
酚氨废水通常采用萃取法脱除废水中的酚类物质,在脱除酚类物质过程中常用有机溶剂作为萃取剂。有机溶剂的有效回收利用可以有效降低生产成本,减少有机溶剂的排放和环境污染。有机溶剂可通过精馏方法进行回收利用。精馏是一种利用混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离的一种分离过程,是利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法,是工业上应用最广的液体混合物分离操作,广泛应用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部分。
目前通常采用精馏塔进行精馏处理,现有市场上的精馏塔设计相对复杂,操作相对麻烦。同时,一般萃取剂在常压下的沸点较高,在现有精馏过程中,需要消耗大量热量提高精馏塔顶温度,以达到有效的分离。在精馏过程中,由于有机溶剂得不到充分冷凝,使尾气中有机溶剂排放量较大,对环境带来不利影响,最终使有机溶剂的消耗量大,造成生产成本增大。
如何提供一种降低热量消耗、减少有机溶剂排放、减少环境污染及节约生产升本的精馏装置,是一个亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种用于回收有机溶剂的连续真空精馏装置,从而克服现有技术的不足。
为实现前述目的,本实用新型采用的技术方案包括:一种用于回收溶剂的连续真空精馏装置,所述连续真空精馏装置包括精馏塔、第一冷凝器、缓冲罐、气液分离器、真空泵和再沸器,所述精馏塔的气相输出口与第一冷凝器的输入口相连,液相输出口与所述再沸器的输入口相连,所述再沸器的气相输出口与所述精馏塔的输入口相连;所述第一冷凝器的液相输出口与所述缓冲罐的输入口相连,气相输出口通过所述真空泵与所述气液分离器的输入口相连,所述气液分离器的气相输出口与所述精馏塔的输入口相连;所述缓冲罐的气相输出口通过所述真空泵与所述气液分离器的输入口相连,液相输出口与所述精馏塔的输入口相连。
在一些实施例中,所述精馏塔的气相输出口设于精馏塔的顶部,液相输出口设于精馏塔的底部。
在一些实施例中,所述连续真空精馏装置还包括溶剂循环槽,所述气液分离器的气相输出口与所述溶剂循环槽的输入口相连,所述缓冲罐的液相输出口与所述溶剂循环槽的输入口相连,所述溶剂循环槽的输出口与所述精馏塔的输入口相连。
进一步地,所述连续真空精馏装置还包括第二冷凝器,所述气液分离器通过所述第二冷凝器与所述溶剂循环槽相连。
进一步地,所述第二冷凝器包括多个换热器,多个所述换热器串联连接。
进一步地,所述第一冷凝器包括多个换热器,多个所述换热器串联连接。
进一步地,所述第一冷凝器包括三个所述换热器,三个所述换热器串联连接。
进一步地,所述气液分离器内设有用于对溶剂进行分离的挡板。
进一步地,所述再沸器为釜式再沸器,且为蒸汽再沸器。
进一步地,所述再沸器包括壳体、设于壳体内的溢流堰及再沸器管束,所述溢流堰与壳体内壁间形成一容置空间,所述再沸管束设于所述容置空间内。
与现有技术相比较,本实用新型的有益效果至少在于:
(1)通过设置真空泵,使装置维持在真空状态,可缩短精馏时间,降低蒸汽消耗,节约生产成本;
(2)通过设置冷凝器对溶剂蒸汽进行充分冷凝,减少溶剂的排放,提高溶剂回收率,确保尾气中溶剂排放量最低,降低安全风险;
(3)连续真空精馏装置具有结构简单,使用方便,真空度稳定,节约成本,实现经济效益最大化的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一实施方式中续真空精馏装置结构图示意图。
附图标记:
1、精馏塔,2、第一冷凝器,3、缓冲罐,4、真空泵,5、气液分离器,51、挡板,6、溶剂循环槽,7、再沸器,71、壳体,72、溢流堰,73、再沸器管束,8、第二冷凝器。
具体实施方式
通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本实用新型。本文中揭示本实用新型的详细实施例;然而,应理解,所揭示的实施例仅具本实用新型的示范性,本实用新型可以各种形式来体现。因此,本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性,而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本实用新型的代表性基础。
如图1所示,为本实用新型所揭示的一种用于回收溶剂的连续真空精馏装置,可用于分离有机溶剂和酚类物质,其包括精馏塔1、第一冷凝器2、缓冲罐3、真空泵4、气液分离器5、溶剂循环槽6和再沸器7,其中,精馏塔1用于根据各组分挥发度不同将各组分加以分离,其顶部设有气相输出口,底部设有液相输出口,精馏塔1顶部的气相输出口用于输出气相溶剂,底部的液相输出口用于输出液相溶剂,本实施例中,精馏塔1塔顶的操作温度优选为110℃,塔底的操作温度优选为205℃,塔顶的操作压力优选为-0.06MPa,塔底的操作压力优选为-0.05MPa,当然,在其他实施例中,可根据实际需求设置塔顶和塔底的温度,及相应的操作压力;第一冷凝器2用于对气相溶剂进行冷却处理,其具有输入口、气相输出口和液相输出口,第一冷凝器2的输入口与精馏塔1顶部的气相输出口相连,第一冷凝器2的气相输出口与真空泵4的输入口相连,第一冷凝器2的液相输出口与缓冲罐3的输入口相连;缓冲罐3用于对液相溶剂进行缓冲处理,其具有输入口、液相输出口和气相输出口,缓冲罐3的液相输出口与溶剂循环槽6的输入口相连,缓冲罐3的气相输出口与真空泵4的输入口相连;真空泵4用于气相溶剂的输送,同时使装置维持在真空状态,其输出口与气液分离器5的输入口相连;气液分离器5用于对气相溶剂和液相溶剂进行分离,其具有输入口、液相输出口和气相输出口,气液分离器5的气相输出口与溶剂循环槽6的输入口相连;溶剂循环槽6用于溶剂循环处理,其输出口与精馏塔1的输入口相连;再沸器7用于对精馏塔1底部的液相溶剂进行加热,使溶剂部分汽化并上升成蒸汽,其具有输入口、气相输出口,再沸器7的输入口与精馏塔1底部的液相输出口相连,再沸器7的气相输出口与精馏塔1的输入口相连,通过再沸器7实现回流,保持精馏塔的顶部温度,降低蒸汽消耗。
本实施例中,第一冷凝器2为三级冷凝器,也即由三台换热器串联连接组成,使溶剂蒸汽得到充分冷凝,减少废气排放,提高溶剂回收率,当然,在其他实施例中,换热器的数量可根据实际需求进行设置。
如图1所示,连续真空精馏装置还包括第二冷凝器8,气液分离器5的气相输出口通过第二冷凝器8与溶剂循环槽6的输入口相连,以使进入溶剂循环槽6的气相汽溶剂得到充分冷凝,减少废气排放,提高溶剂回收效率。
本实施例中,第二冷凝器8可由多个换热器串联连接构成,可使溶剂蒸汽得到充分冷凝,减少废气排放,提高溶剂回收率,当然,在其他实施例中,换热器的数量可根据实际需求进行设置。
如图1所示,气液分离器5内还设有挡板51,挡板51用于溶剂的分离。实施时,废水中的液相溶剂由于密度小,浮于水面上,随着废水液位的上升,轻质溶剂溢流到挡板51的另一侧,有效提高了溶剂的回收率。
如图1所示,再沸器7为釜式再沸器,并且为蒸汽再沸器,其包括壳体71、设于壳体71内的溢流堰72及再沸器管束73,溢流堰72与壳体71内壁间形成用于容置沸腾液体的容置空间,再沸器管束73设于容置空间内,以确保再沸器管束73能够有效浸没在沸腾液体中。壳体71内除容置空间外的空间部分向外扩大,以作为气液分离空间,可提高再沸器7的气化率和产热面积。
本实用新型所述连续真空精馏装置的工作原理如下:
打开精馏塔1输入口处的阀门(图中阀门省略未画,以下同),适当打开第一冷凝器2的输入口、气相输出口、液相输出口处的阀门及缓冲罐3的输入口和气相输出口处的阀门;
通过精馏塔1输入口向精馏塔1内输入废液,待精馏塔1液位达30%时,打开精馏塔1底部液相输出口处的阀门及再沸器7输入、气相输出口处的阀门。缓慢打开再沸器7蒸汽阀门使其缓慢升温,通过缓冲罐3的液位控制缓冲罐3到溶剂循环槽6阀门的开度,待精馏塔1温度升高后启动真空泵4,并调大第一冷凝器2的输入口、气相输出口、液相输出口处的阀门及缓冲罐3的输入口和气相输出口处的阀门。
精馏塔1在再沸器7的作用下产生气相溶剂,气相溶剂精馏塔1顶部的气相输出口输入至第一冷凝器2中。第一冷凝器2对气相溶剂进行冷却处理,冷却处理过程中产生的液相溶剂输入至缓冲罐3中,产生的气相溶剂通过真空泵输入至气液分离器5中。气液分离器5进一步进行气、液分离处理,气相溶剂进一步经过第二冷凝器8冷却处理后输出至溶剂循环槽6中,再送精馏塔1循环使用,分离出的废液集中收集后送前端废水处理,减少污染排放。当塔温升高至205℃时,打开再沸器7输出口处的阀门,采出萃取物。
本实用新型所述的连续真空精馏装置,通过设置真空泵使装置整体装置维持在真空状态,可有效缩短精馏时间,降低蒸汽消耗,节约生产成本,同时,通过设置冷凝器对溶剂蒸汽进行充分冷凝,减少溶剂的排放,提高溶剂回收率,确保尾气中溶剂排放值最低,降低安全风险。
另外,本实用新型所述的连续真空精馏装置,还具有结构简单,使用方便,真空度稳定,节约成本,实现经济效益最大化的优点。
本实用新型的各方面、实施例、特征及实例应视为在所有方面为说明性的且不打算限制本实用新型,本实用新型的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本实用新型的精神及范围的情况下,所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。
在本实用新型案中标题及章节的使用不意味着限制本实用新型;每一章节可应用于本实用新型的任何方面、实施例或特征。
除非另外具体陈述,否则术语“包含(include、includes、including)”、“具有(have、has或having)”的使用通常应理解为开放式的且不具限制性。
尽管已参考说明性实施例描述了本实用新型,但所属领域的技术人员将理解,在不背离本实用新型的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外,可在不背离本实用新型的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本实用新型的教示。因此,本文并不打算将本实用新型限制于用于执行本实用新型的所揭示特定实施例,而是打算使本实用新型将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外,除非具体陈述,否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性,而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。

Claims (10)

1.一种用于回收溶剂的连续真空精馏装置,其特征在于,所述连续真空精馏装置包括精馏塔、第一冷凝器、缓冲罐、气液分离器、真空泵和再沸器,所述精馏塔的气相输出口与第一冷凝器的输入口相连,液相输出口与所述再沸器的输入口相连,所述再沸器的气相输出口与所述精馏塔的输入口相连;所述第一冷凝器的液相输出口与所述缓冲罐的输入口相连,气相输出口通过所述真空泵与所述气液分离器的输入口相连,所述气液分离器的气相输出口与所述精馏塔的输入口相连;所述缓冲罐的气相输出口通过所述真空泵与所述气液分离器的输入口相连,液相输出口与所述精馏塔的输入口相连。
2.根据权利要求1所述的用于回收溶剂的连续真空精馏装置,其特征在于,所述精馏塔的气相输出口设于精馏塔的顶部,液相输出口设于精馏塔的底部。
3.根据权利要求1所述的用于回收溶剂的连续真空精馏装置,其特征在于,所述连续真空精馏装置还包括溶剂循环槽,所述气液分离器的气相输出口与所述溶剂循环槽的输入口相连,所述缓冲罐的液相输出口与所述溶剂循环槽的输入口相连,所述溶剂循环槽的输出口与所述精馏塔的输入口相连。
4.根据权利要求3所述的用于回收溶剂的连续真空精馏装置,其特征在于,所述连续真空精馏装置还包括第二冷凝器,所述气液分离器通过所述第二冷凝器与所述溶剂循环槽相连。
5.根据权利要求4所述的用于回收溶剂的连续真空精馏装置,其特征在于,所述第二冷凝器包括多个换热器,多个所述换热器串联连接。
6.根据权利要求1所述的用于回收溶剂的连续真空精馏装置,其特征在于,所述第一冷凝器包括多个换热器,多个所述换热器串联连接。
7.根据权利要求6所述的用于回收溶剂的连续真空精馏装置,其特征在于,所述第一冷凝器包括三个所述换热器,三个所述换热器串联连接。
8.根据权利要求1所述的用于回收溶剂的连续真空精馏装置,其特征在于,所述气液分离器内设有用于对溶剂进行分离的挡板。
9.根据权利要求1所述的用于回收溶剂的连续真空精馏装置,其特征在于,所述再沸器为釜式再沸器,且为蒸汽再沸器。
10.根据权利要求1所述的用于回收溶剂的连续真空精馏装置,其特征在于,所述再沸器为釜式再沸器,包括壳体、设于壳体内的溢流堰及再沸器管束,所述溢流堰与壳体内壁间形成一容置空间,所述再沸器管束设于所述容置空间内。
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